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 ジェイソン1衛星のアーティストによる解釈 | |
| ミッションタイプ | 海洋学ミッション |
|---|---|
| オペレーター | NASA / CNES |
| コスパーID | 2001-055A |
| SATCAT番号 | 26997 |
| Webサイト | 宇宙から見た海面地形 |
| ミッション期間 | 3年（予定） 11+1 ⁄ 2年（達成） |
| 宇宙船の特性 | |
| バス | プロテウス |
| メーカー | タレス・アレニア・スペース |
| 打ち上げ質量 | 500 kg (1,100 ポンド) |
| 力 | 1000ワット |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2001年12月7日 15:07:00 UTC |
| ロケット | デルタ II 7920-10 |
| 発射場 | ヴァンデンバーグ、SLC-2W |
| 請負業者 | ボーイング防衛・宇宙・セキュリティ |
| ミッション終了 | |
| 無効化 | 2013年7月1日 |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心軌道 |
| 政権 | 低軌道 |
| 高度 | 1,336 km (830 マイル) |
| 傾斜 | 66.0° |
| 期間 | 112.56分 |
Jason-1 [1] は衛星高度計海洋学ミッションでした。地球規模の海洋循環を監視し、海洋と大気の関係を研究し、地球規模の気候予報と予測を改善し、エルニーニョや海洋渦などの現象を監視することを目指しました。[2] Jason-1は2001年に打ち上げられ、その後2008年にOSTM/Jason-2、2016年にJason-3が打ち上げられ、 Jason衛星シリーズとなりました。Jason-1はTIMED宇宙船と同時に打ち上げられました。
ネーミング
名前の由来は、高度計データをモデルに同化する際の問題を研究するためにフランスのトゥールーズで開催されたJASO1会議（JASO=Journées Altimétriques Satellitaires pour l'Océanographie）に始まる。頭字語としてのJasonは、「Joint Altimetry Satellite Oceanography Network」の略でもある。さらに、この名前は、イアソンとアルゴノーツの知識を求める神話的な探求を指すのにも使用される。[1] 2016年3月25日にWayback Machineにアーカイブされました。[2][3]この記事には、パブリックドメイン
であるこのソースからのテキストが組み込まれています。
歴史
Jason-1は、1992年から2005年にかけて海洋表面の地形を測定したTOPEX/ポセイドンミッション[3]の後継機です。前任機と同様に、Jason-1はNASA（米国）とCNES（フランス）の宇宙機関の共同プロジェクトです。Jason-1の後継機であるJason-2衛星による海洋表面地形ミッション[4]は、2008年6月に打ち上げられました。これらの衛星は、従来の船舶によるサンプリングでは取得できない、海洋のユニークな地球規模の画像を提供します。
Jason-1は、CNESとの契約に基づき、Proteusプラットフォームと、Jason-1の主要機器であるPoseidon-2高度計（TOPEX/Poseidonに搭載されたPoseidon高度計の後継機）を使用して、Thales Alenia Space社によって建造されました。
Jason-1 は、地球全体の海面変動を 1 年あたり数ミリメートルの精度で測定し、気候変動を測定するために設計されました。TOPEX/Poseidon と同様に、Jason-1 は高度計を使用して海面の丘や谷を測定します。海面の地形を測定することで、科学者は海流の速度と方向を計算し、地球全体の海洋循環を監視できます。地球全体の海洋は、地球の太陽エネルギーの主な貯蔵庫です。Jason-1 による海面高度の測定により、この熱がどこに蓄えられているか、海流によって地球の周りをどのように移動しているか、これらのプロセスが天候や気候にどのように影響しているかが明らかになります。
Jason-1 は、2001 年 12 月 7 日にカリフォルニア州のヴァンデンバーグ空軍基地からデルタ IIロケットで打ち上げられました。最初の数か月間、Jason-1 は TOPEX/Poseidon とほぼ同じ軌道を共有し、相互較正が可能でした。この期間の終わりに、古い衛星は Jason の各地上軌道の中間にある新しい軌道に移動されました。Jason の繰り返し周期は 10 日でした。
2002年3月16日、ジェイソン1号は突然の姿勢異常に見舞われ、機内の電気系統に一時的な変動が生じた。この事件の直後、ジェイソン1号の軌道よりわずかに低い軌道で2つの新しい小さな宇宙ゴミが観測され、分光分析により最終的にジェイソン1号に由来するものと判明した。2011年、ゴミはおそらく正体不明の小さな「高速粒子」が宇宙船の太陽電池パネルに衝突してジェイソン1号から放出されたものと判明した。[5]
2009年の軌道操作により、ジェイソン1号衛星は、米国とフランスの気象機関が運用するOSTM/ジェイソン2号衛星とは地球の反対側に移動した。当時、ジェイソン1号は、5日前にOSTM/ジェイソン2号が飛行したのと同じ海域の上空を飛行した。その地上軌跡は、赤道で約315km (196マイル) 離れているOSTM/ジェイソン2号の軌跡の中間に位置していた。
この交互に行われたタンデムミッションにより、海面の測定回数が2倍になり、海洋渦などのより小さな特徴も見えるようになりました。また、このタンデムミッションは、現在2機のジェイソン衛星が同時に行っているよりも、単一の機器でより詳細なデータを収集する将来の海洋高度計ミッションへの道を開くことにも役立ちました。[6]
2012年初頭、OSTM/ジェイソン2代替ミッションの相互較正に協力した後、ジェイソン1号は墓場軌道に誘導され、残っていた燃料はすべて排出された。[7]ミッションは依然として科学データを返すことができ、海洋上の地球の重力場を測定した。2013年6月21日、ジェイソン1号との通信は途絶え、通信を再開する複数回の試みは失敗した。宇宙船に搭載されていた最後の送信機が故障したと判断された。オペレーターは2013年7月1日に残りの機能部品をオフにするよう衛星にコマンドを送信し、宇宙船は廃止された。宇宙船は少なくとも1,000年間は軌道上にとどまると推定されている。[8]
このプログラムはギリシャ神話の英雄イアソンにちなんで名付けられました。
衛星機器
Jason-1 には 5 つの楽器があります:
- ポセイドン 2 –海面上の高さを測定するためにC バンドとK uバンドを使用する天底指向レーダー高度計。
- ジェイソンマイクロ 波放射計（JMR） –高度計の経路に沿って水蒸気を測定し、パルス遅延を補正します。
- ポセイドン 2 の10 cm 以内の軌道決定と電離層補正データ用のDORIS (衛星によるドップラー軌道測定と無線測位統合システム)。
- ブラックジャックGPS受信機は正確な軌道 暦データを提供します
- レーザー反射鏡アレイは地上局と連携して衛星を追跡し、高度計の測定値を校正および検証します。
Jason-1 衛星、その高度計器、位置追跡アンテナはフランスで製造されました。放射計、全地球測位システム受信機、レーザー反射鏡アレイは米国で製造されました。
情報の利用
TOPEX/ポセイドンとジェイソン1は、海洋物理学と気候研究の大きな進歩をもたらした。[9] 15年間に及ぶ海洋表面地形のデータ記録は、海洋循環と海面の世界的な変化を観測し理解する最初の機会を提供した。その結果、気候変動における海洋の役割についての理解が深まり、天気と気候の予測が改善された。これらのミッションのデータは、海洋モデルの改善、ハリケーンの強度の予測、エルニーニョやラニーニャなどの大規模な海洋/大気現象の特定と追跡に使用されている。データはまた、船舶の航路決定、沖合産業の安全性と効率性の向上、漁業の管理、海洋哺乳類の追跡など、多岐にわたる用途で毎日使用されている。[10] 15年間に及ぶ海洋表面地形のデータ記録は、海洋循環と海面の世界的な変化を観測し理解する最初の機会を提供した。これらのミッションから得られるデータは、海洋モデルの改善、ハリケーンの強度の予測、エルニーニョやラニーニャなどの大規模な海洋/大気現象の特定と追跡に使用されます。また、データは、船舶の航路決定、オフショア産業の安全性と効率性の向上、漁業の管理、海洋哺乳類の追跡など、さまざまな用途で毎日使用されています。
TOPEX/ポセイドンとジェイソン1は、以下の理解に 大きく貢献しました[11] 。
海洋の変動
このミッションは、海洋の驚くべき変動性、季節ごと、年ごと、10年ごと、さらにはより長い時間スケールで海洋がどれだけ変化するかを明らかにした。ミッションは、太平洋赤道全域を覆うエルニーニョやラニーニャなどの巨大な現象から、大西洋の大規模なメキシコ湾流から渦巻く小さな渦まで、海洋があらゆるスケールで急速に変化していることを証明し、従来の地球規模の海洋循環の準定常大規模パターンという概念に終止符を打った。
海面変動
Jason-1 による測定によると、平均海面は 2001 年以来、年間平均 2.28 mm (0.09 インチ) の割合で上昇しています。これは、以前のTOPEX/Poseidonミッションで測定された割合よりは若干低いですが、後のEnvisatミッションで測定された割合の 4 倍以上です。Jason-1 による平均海面測定は、Centre National d'Études Spatiales Web サイトの Aviso ページで継続的にグラフ化されています。複数の衛星からのデータを使用した複合海面グラフも、そのサイトで入手できます。
これらの高度測定ミッションからのデータ記録は、地球の海面が自然の気候変動と人間の活動によってどのように影響を受けるかについて、科学者に重要な洞察を与えました。
惑星波
TOPEX/ポセイドンとジェイソン1号は、ロスビー波やケルビン波などの惑星規模の波の重要性を明らかにしました。これらの波がどれほど広範囲に広がっているかは誰も知りませんでした。数千キロメートルの幅を持つこれらの波は、地球の自転の影響を受けた風によって駆動され、広大な海盆全体に気候信号を伝達する重要なメカニズムです。高緯度では、科学者が以前に考えていたよりも2倍の速さで伝わり、これらのミッション以前に知られていたよりも海洋が気候変動にはるかに迅速に反応していることを示しています。
海の潮汐
TOPEX/ポセイドンとジェイソン 1 の精密な測定により、海洋の潮汐に関する知識は前例のないレベルに達しました。深海の潮汐運動による水位の変化は、地球上のどこでも 2.5 センチメートル (1 インチ) 以内で知られています。この新しい知識により、潮汐の消散方法に関する概念が修正されました。これまで考えられていたように、潮汐エネルギーはすべて海岸近くの浅い海で失われるのではなく、実際には約 3 分の 1 が深海で失われています。そこでは、異なる特性を持つ水を混ぜることによってエネルギーが消費されます。これは、海洋の一般的な循環を支配する物理学の基本的なメカニズムです。
海洋モデル
TOPEX/ポセイドンとジェイソン1号の観測は、気候予測モデルの重要な要素である数値海洋モデルの性能を向上させるための最初の地球規模のデータを提供しました。TOPEX/ポセイドンとジェイソン1号のデータは、コロラド大学天体力学研究センター[12]、NASAの物理海洋学分散アクティブアーカイブセンター[13] 、およびフランスのデータアーカイブセンターAVISOで入手できます。[14]
社会への利益
高度測定データは、気候に関する基礎科学研究から船舶の航路決定まで、幅広い用途に使用されています。用途には次のようなものがあります。
- 気候研究: 高度測定データは、気候の重要な要素である海洋の熱分布の変化を理解し、予測するためにコンピュータ モデルに組み込まれます。
- エルニーニョとラニーニャの予測: エルニーニョなどの気候サイクルのパターンと影響を理解することは、洪水や干ばつの壊滅的な影響を予測し、軽減するのに役立ちます。
- ハリケーン予報: 高度計データと衛星海上風データは、ハリケーンシーズンの予報と個々の嵐の激しさを予測するための大気モデルに組み込まれます。
- 船舶の航路:海流、渦、ベクトル風の地図は、商業船舶やレジャーヨットの航路を最適化するために使用されます。
- オフショア産業: ケーブル敷設船やオフショア石油事業では、強い海流の影響を最小限に抑えるために海洋循環パターンに関する正確な知識が必要です。
- 海洋哺乳類研究: 栄養分やプランクトンが豊富な海洋渦の周辺では、マッコウクジラ、オットセイ、その他の海洋哺乳類を追跡し、研究することができます。
- 漁業管理: 衛星データは海洋食物連鎖を構成する生物の増加をもたらし、魚や漁師を引き付ける海洋渦を特定します。
- サンゴ礁研究: リモートセンシングデータは、海水温の変化に敏感なサンゴ礁の生態系を監視および評価するために使用されます。
- 海洋ゴミの追跡: 網、木材、船舶のゴミなど、浮遊物や部分的に水没した物質の量は、人口増加とともに増加しています。高度測定は、これらの危険物質の位置特定に役立ちます。
参照
- アルゴ-水柱の上部 2 km の温度と塩分濃度を測定するプロジェクト
- Seasat - 初期のレーダー高度計衛星
- TOPEX/ポセイドン- Jason-1の前身
- 海洋表面地形観測ミッション/ジェイソン-2 – ジェイソン-1の後継機
- 2004年インド洋地震- 地震のエネルギー
- フランスの宇宙計画
参考文献
- ^ 「宇宙から見た海面地形」NASA/JPL。2008年5月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「ジェイソンが航海を開始、衛星が海の太陽/大気のシーソーを観測」NASA/JPL。2013年2月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年6月30日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「宇宙から見た海面地形」NASA/JPL。2008年5月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「宇宙から見た海面地形」NASA/JPL。2002年8月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「ジェイソン1宇宙船への粒子衝突の新たな証拠」(PDF) 。NASA。2011年7月。 2011年10月20日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2017年2月2日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「タンデムミッションにより海流がより鮮明に」NASA/JPL。2009年4月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「最後の送信機が故障、海洋探査衛星の引退が決定」Ars Technica 2017年5月25日閲覧
- ^ 「Long-Running Jason-1 Ocean Satellite Takes Final Bow」、ジェット推進研究所、2017年5月25日閲覧。この記事には、パブリックドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「OSTM/JASON-2 科学と運用要件」。EUMETSAT。2007年9月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「OSTM/JASON-2 科学と運用要件」。EUMETSAT。2007年9月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「Topex/Poseidon と Jason 1 の遺産」、30 ページ。Ocean Surface Topography Mission/Jason 2 打ち上げプレスキット、2008 年 6 月(PDF)。NASA/JPL。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「CCAR 準リアルタイム高度測定データホームページ」コロラド大学。2008年5月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「物理海洋学DAAC」NASA。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「Aviso Altimetry」. CNES.
外部リンク
- CNES の Jason 1 と 2 のサイト (フランス語)
- CNES の Jason 1 および 2 サイト (英語)
- NASAのTOPEX/Jasonサイト
- DEOS: レーダー高度計データベース システム (RADS)
- NASA Jason-1 ミッション ページ